混合极化腔的量子开放系统描述
光学
2026-03-17 v2 介观与纳米尺度物理
量子物理
摘要
我们提出了统一的量子开放系统框架，用于描述损耗型极化腔，其中将协同动力学、松弛、失相和不可逆吸收等效视于等级。随机相位近似下，腔光子传递子的 Dyson 方程可得复自能 S，用于刻画混合极化-光子模式（极化子）的再规范化与阻尼。对电子和光子环境进行退和，得到上极化子分支（UP）和下极化子分支（LP）的 Liouvillian，包含通过自能虚部的泄漏、UP-LP 内部散射速率以及失相。给出极化子人口、分支间相干性和驱动幅值的时间演化方程，同时提供其稳态值、UP-LP 振荡的消散速率以及极化子谱线形状的解析表达式，这些表达式在极化子密度较低的极限下有效，但涵盖光-物质 ultrastrong 耦合。该理论建立了对极化子在极化腔和纳米光子腔中耗散动力学的自洫描述，直接适用于响应光谱、时域测量和耗散工程。
关键词
引用
@article{arxiv.2512.05174,
title = {Quantum open system description of a hybrid plasmonic cavity},
author = {Marco Vallone},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.05174},
year = {2026}
}
备注
13 pages, 4 figures (with multiple panels)